Ny magnet uden manglerne ved konventionelle samarium- og neodymmagneter

Lawrence Livermore National Laboratory forskere har udviklet en ny, mere effektiv permanent magnet, der fjerner manglerne ved konventionelle samarium- og neodymmagneter.

Den foreslåede magnet stammer fra det velkendte samarium og kobolt (SmCo ₅ , CaCu ₅ -type struktur) magnet, men går et skridt videre og erstatter det meste af kobolten med jern og nikkel.

Mere moderne neodymmagneter har en fordel i forhold til SmCo ₅ på grund af deres større maksimale energi. Men den nye magnet fjerner de fleste af ulemperne ved SmCo ₅ samtidig med at dens overlegne højtemperatureffektivitet bevares i forhold til neodymmagneterne.

Desværre, erstatter alle koboltatomer med jern, -som har et større magnetisk moment, der hjælper med at øge det maksimale energiprodukt - gør den almindelige sekskantede fase termodynamisk ustabil. Denne fase, imidlertid, er kritisk for materialernes egenskaber, og den skal bevares for en praktisk magnet. Lab-forskerne var i stand til at omgå dette problem og stabilisere den sekskantede fase ved at tilføje en lille mængde nikkel.

Ved at bruge de første principper elektroniske strukturberegninger, Lawrence Livermore videnskabsmænd Per Soderlind, Alexander Landa, Daniel Aberg, Marcus Dane og Patrice Turchi fandt ud af, at deres nye magnet (SmCoNiFe ₃ ) har meget lovende magnetiske egenskaber og kan erstatte SmCo ₅ eller neodymmagneter i forskellige applikationer.

Den nye effektive permanentmagnet erstatter det meste af kobolten i SmCo ₅ med jern og doper det med en lille mængde nikkel. "Dette er en meget aktuel opdagelse, fordi koboltpriserne er steget og er næsten fordoblet i år på grund af den forventede efterspørgsel efter lithium-ion-cobalt-batterier, sagde Söderlind. Jern, på den anden side, er rigeligt og meget billigt."

Forskerne har også indgivet et foreløbigt patent baseret på denne forskning.

Uppsala Universitet og Ames Laboratory-forskere bidrog også til forskningen, som optræder i 14. september-udgaven af ​​tidsskriftet Fysisk gennemgang B .